本報記者
袁婧攝
不止一位諾貝爾科學獎得主說過，他們的創(chuàng)新想法得益于大自然的饋贈。那么，大自然究竟如何影響了這些人？昨天在上海自然博物館拉開帷幕的“大自然母親：創(chuàng)新的靈感”展覽或許能夠提供解開這一問題的線索。
本次展覽引進自泰國國家科技館，展期三個月。展覽將從仿生學視角重新審視自然界，通過大量仿生設計案例的展示，結(jié)合精彩生動的視頻、趣味盎然的互動裝置、制作精良的標本及模型，充分展現(xiàn)人類受自然啟發(fā)而做出的創(chuàng)新設計。
智慧來源于自然
當太陽系遇到災變，為何帶著地球“跑路”比“飛船派”更勝一籌？因為地球生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)過數(shù)十億年演化，已經(jīng)篩選出最優(yōu)化的形態(tài)結(jié)構(gòu)、最有效的物質(zhì)代謝和再循環(huán)系統(tǒng)、最精確的控制和協(xié)調(diào)機制。2005年，設計師卡爾·哈斯特里奇就根據(jù)地球的“特點”提出了一種全新的人與自然對話的模式，將自然策略轉(zhuǎn)化為可利用的創(chuàng)新方法。
現(xiàn)在，許多學校都要求學生擁有自己的科學課題，可是找課題令不少學生頭疼，事實上，如果你朝大自然多看兩眼，就會發(fā)現(xiàn)科學選題無處不在。
來自泰國的三名學生和導師模仿鳳梨科植物開發(fā)了一種儲水裝置，讓土壤濕度上升了18%，橡膠產(chǎn)量增長了58%，該項目獲得2016年瑞典斯德哥爾摩青年水獎。
許多鳳梨科植物，比如菠蘿，葉片都有邊緣薄而內(nèi)壁厚的特點，這使得雨水和露珠很容易流進葉中水池并保存下來，供植物體慢慢吸收。泰國學生用幾片鋁板，定型成菠蘿葉片的形狀，當夜間鋁板降溫，空氣中的水汽凝結(jié)成水滴，最終匯聚到中央儲水設備中。他們又將儲水裝置與橡膠樹連接起來，顯示出很好的配備灌溉效果。
從近年來不少科學創(chuàng)新大賽評委老師的口中也不難發(fā)現(xiàn)，他們偏愛從自然觀察到的科學選題。上海科技館理事長左煥琛一直對一個“螞蟻研究”項目念念不忘，上海大學附屬中學三名學生通過數(shù)年觀察，發(fā)現(xiàn)螞蟻巢穴里有停尸房，停尸房里的螞蟻腿會被用作巢穴的建筑材料，這一發(fā)現(xiàn)與美國耶魯大學團隊的發(fā)現(xiàn)不謀而合。這一項目最終獲全國青少年科技創(chuàng)新大賽一等獎，三名學生被同濟大學提前錄取。
多向大自然提問
除了按照“我需要什么”的思維去大自然尋找解決方案，我們也可以反過來，看看大自然給我們提供了什么。
在此次展覽現(xiàn)場就有一個“問問自然”的在線數(shù)據(jù)庫，根據(jù)仿生分類法展示了不同生物的生存策略：寄居蟹找到一個合適的殼時，它會把舊殼留給其他蟹；土撥鼠在建造“地下城堡”時，會利用高低氣壓制造“通風系統(tǒng)”；熱帶雨林組成的營養(yǎng)閉環(huán)，讓它養(yǎng)活了遠超過它土地承載量的生物……
展覽還給出了幾條大自然的“終極法則”，比如大自然只按需使用可自由獲取的能源、大自然會循環(huán)利用一切物質(zhì)、大自然鼓勵合作、大自然提倡的是優(yōu)化而不是最大化……有許多人類工程按照自然法則設計，取得了良好的效益。
正如2016年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主大隅良典所言，親近自然的好處并不單單在激發(fā)好奇心上，更在于培養(yǎng)一種科學的直覺。這種不依靠邏輯思維的直覺，讓科學家能夠在繁復的選擇中知道自己要做什么。所以，當在科研道路上“碰壁”時，不妨看看大自然是怎么做的，它會給你最好的選擇。
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